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Ciência

Um “nadador de luz” avançou contra a corrente e desafiou a simetria de ação e reação

Experimento criou interações assimétricas entre feixes luminosos, revelando uma nova forma de movimento em um fluido de luz.
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Tempo de leitura: 3 minutos

Imagine uma folha que, em vez de seguir a correnteza, começa a subir o rio sem um motor próprio. Uma equipe da Universidade de Nankai, na China, demonstrou um comportamento semelhante usando luz. O “nadador” era um feixe estreito, e o rio, um fluido óptico. O resultado chama atenção porque depende de interações que não seguem a simetria habitual entre ação e reação.

Como a luz pode funcionar como um fluido?

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© Pexels

A expressão “fluido de luz” descreve um sistema em que a propagação e as interações de ondas luminosas reproduzem aspectos do comportamento de fluidos. O experimento explora essas propriedades em uma plataforma de óptica não linear.

Nesse tipo de ambiente, a resposta do material depende da intensidade da luz. Assim, um feixe pode modificar o meio por onde passa e influenciar a trajetória de outro.

Um trabalho relacionado da equipe, publicado na Light: Science & Applications, descreve uma plataforma com um cristal submetido a um campo elétrico alternado. A configuração permite controlar efeitos de focalização e desfocalização, criando interações assimétricas entre ondas luminosas.

O “rio” e o “nadador”, portanto, são formas de descrever os componentes ópticos e suas funções no experimento. Não há água nem um objeto material dando braçadas dentro do cristal.

O segredo está numa interação que não é recíproca

Na formulação clássica da terceira lei de Newton, dois corpos exercem entre si forças de mesma intensidade e sentidos opostos. É o princípio que ajuda a explicar, por exemplo, o movimento de uma pessoa quando empurra uma parede.

As interações efetivas entre os componentes de um sistema óptico podem apresentar outra estrutura. Na plataforma estudada pelo grupo, um feixe pode produzir um efeito que atrai o outro, enquanto este provoca uma resposta repulsiva sobre o primeiro.

Essa combinação rompe a simetria usual entre os dois componentes. Os pesquisadores a chamam de interação não recíproca. O estudo relacionado mostra que esse mecanismo pode produzir respostas contraintuitivas, incluindo deslocamentos no sentido contrário ao esperado após uma perturbação.

O que o novo experimento demonstrou

No artigo publicado na Physical Review A, em setembro de 2026, Siyu Li, Jiaxian Xia e seus colegas demonstraram que um feixe estreito consegue avançar contra o fluxo óptico por meio dessas interações.

O “nadador” apresenta uma resposta de recuo invertida em relação àquela esperada em sistemas em equilíbrio. A equipe também identificou que sua maior capacidade de avançar contra a corrente ocorre com valores moderados de velocidade e densidade do fluido.

Os autores apresentam o resultado como uma forma de comportamento ativo induzido por interações não recíprocas.

Isso significa que Newton estava errado?

A expressão “quebrar a terceira lei” exige contexto. O resultado diz respeito à simetria das interações efetivas entre componentes de uma plataforma óptica específica. Ele não demonstra que objetos cotidianos deixaram de obedecer à mecânica clássica.

Também é necessário considerar o aparato experimental. Os feixes interagem por intermédio de um material, cuja resposta recebe controle externo. Analisar apenas o “nadador” e o “rio” não equivale a contabilizar todas as trocas físicas do conjunto.

Por isso, descrever o nadador como passivo não significa que o laboratório opere sem energia. O sistema depende de luz e de condições externas cuidadosamente preparadas. Interpretar o resultado como movimento gratuito ou criação de energia iria além do que os experimentos demonstram.

Para que esse comportamento pode servir?

A possibilidade de controlar respostas assimétricas amplia as opções para projetar sistemas fotônicos. No artigo, os pesquisadores apontam inspiração para futuros dispositivos quânticos com funcionalidades ativas.

Ainda existe uma distância entre demonstrar um mecanismo no laboratório e incorporá-lo a equipamentos comerciais. O trabalho não comprova, por si só, redes de comunicação mais rápidas ou processadores mais precisos. Sua contribuição imediata está em mostrar uma maneira incomum de dirigir o movimento da luz — e oferecer novas perguntas sobre o comportamento de sistemas fora do equilíbrio.

 

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